Второй опытный образец, получивший обозначение АНТ-27бис, был построен к октябрю 1934 г., в течение зимы 1934/35 г. он проходил летные испытания. Во время проведения госиспытаний АНТ-27бис достиг максимальной скорости 232 км/ч и практического потолка 5000 м. В сентябре 1935 г. во время одного из полетов АНТ-27бис потерпел аварию.

Тем не менее было принято решение о начале серийного производства машин под обозначением МТБ-1 (морской тяжелый бомбардировщик). Освоение МТБ-1 в серийном производстве шло с трудом – к концу 1936 г. собрали пять машин с двигателями М-34Р, а в 1937 г. – еще десять машин с двигателями М-34РН. Серийные машины МТБ-1 поступили на вооружение авиации Черноморского флота. Две из них летали в составе 124-й морской тяжелой эскадрильи, базировавшейся в Севастополе, а остальные были законсервированы, так как к тому времени самолет считался уже устаревшим.

Характеристики МДР-4/МТБ-1: экипаж – 7 человек, силовая установка – 3 х М-34Р мощностью по 825 л. е., размах крыла – 39,15 м и его площадь – 177,5 м2, длина – 21,9 м, высота – 8,76 м, вес пустого – 10 692 кг, взлетный вес – 16 386 кг, максимальная скорость – 232 км/ч, дальность – 2000 км, скороподъемность – 185 м/мин, практический потолок – 5000 м, вооружение – 3 пулемета ШКАС калибра 7,62 мм и 2000 кг бомб или торпед.

Морской дальний разведчик МДР-5 разрабатывался под руководством Г.М. Бериева. Первый опытный образец, выполненный в варианте летающей лодки, проходил испытания с весны по осень 1938 г. Второй экземпляр строился в варианте амфибии, но в ходе испытаний от амфибийного шасси отказались и колесные ниши заделали. Результаты летных испытаний в целом оказались неплохими, но военных не удовлетворила дальность полета, поэтому самолет в серию не пошел. Оба опытных образца передали в феврале 1940 г. в состав авиации Черноморского флота, где они эксплуатировались по август 1943 г., после чего одну машину передали в Бакинскую школу морских штурманов, а вторую – в летно-исследовательский институт ВМФ.

Характеристики МДР-5: силовая установка – 2 х М-87А мощностью по 950 л. е., размах крыла – 25,0 м и его площадь – 78,5 м2, длина – 15,9 м, вес пустого – 6083 кг, взлетный вес – 8795 кг, максимальная скорость – 350 км/ч, дальность – 2415 км, практический потолок – 8700 м.

В 1936 г. под руководством И.В. Четверикова был разработан морской дальний разведчик АРК-3. Два двигателя М-25 располагались тандемно на пилоне над крылом. Летом 1936 г. приступил к летным испытаниям первый опытный образец АРК-3/1 (МП-2 в гражданском варианте), по результатам его испытаний заказали опытную партию из пяти машин с комплектом вооружения, эти машины обозначались АРК-3/2 (МДР-6). Хотя АРК-3/1 установил 25 апреля 1937 г. рекорд высоты с грузом 1000 кг – 9190 м, но из-за аварий, произошедших с АРК-3/1 в 1937 г. и с АРК-3/2 в 1938 г., работы по АРК-3 прекратили.

Тем не менее работы по МДР-6 продолжились созданием самолета с двумя двигателями М-25Е. Дополнительное колесное шасси позволяло самолету взлетать не только с воды, но и с береговых аэродромов. Опытный образец самолета в 1937 г. успешно прошел испытания, после чего его запустили в серийное производство. Серийные машины, получившие обозначение Че-2, оснащались двигателями М-63.

Осенью 1939 г. началось проектирование бомбардировочной версии самолета МДР-6А с двигателями М-105, которая должна была иметь характеристики, не уступающие серийному бомбардировщику ДБ-3. Для увеличения скорости улучшили аэродинамику, подкрыльевые поплавки убирались заподлицо в ниши крыла.

Первый опытный образец МДР-6А в 1940 г. прошел заводские испытания, но потерпел аварию около Углича во время перелета на место проведения госиспытаний. В 1941 г. построили опытный образец модификации МДР-6Б с увеличенными поплавками, но испытаниям помешала война и эвакуация. В 1943 г. построили еще две машины МДР-6Б, но для 1943 г. они уже считались устаревшими. Последней машиной стал МДР-6Б-5 с двумя двигателями ВК-107А, построенный летом 1945 г.

В годы Великой Отечественной войны самолеты Че-2 находились в составе морской авиации Балтийского, Черноморского и Тихоокеанского флотов. В частности, эти летающие лодки обеспечивали безопасность бомбардировщиков ДБ-ЗФ во время рейдов на Берлин с острова Сааремаа в 1941 г.

Характеристики АРК-3/2: силовая установка – 2 х М-25А мощностью по 650 л. е., размах крыла – 20,1 м и его площадь – 59,6 м2, длина – 14,7 м, вес пустого – 3642 кг, взлетный вес – 5600 кг, максимальная скорость – 260 км/ч, дальность – 3000 км, вооружение – 3 пулемета ШКАС калибра 7,62 мм.

Характеристики МДР-6 (Че-2): экипаж – 3–4 человека, силовая установка – 2 х М-63 мощностью по 1100 л. е., размах крыла – 21,0 м и его площадь – 59,4 м2, длина – 15,73 м, высота – 4,3 м, вес пустого – 4100 кг, взлетный вес – 6700 кг, максимальная скорость – 360 км/ч, дальность – 2650 км, скороподъемность – 335 м/мин, практический потолок – 9000 м, вооружение – 1 пулемет УБ калибра 12,7 мм, 1 пулемет ШКАС калибра 7,62 мм и 1000 кг бомб.

Летающая лодка с двумя двигателями М-88 разрабатывалась в 1938 г. под руководством П.Д. Самсонова. Первый опытный образец, построенный в 1940 г., в первом же полете 25 июля потерпел катастрофу. Вторая опытная машина весной 1941 г. выполнила два полета, после чего ее продули в аэродинамической трубе ЦАГИ, продувка выявила ее плохую аэродинамику. Третья машина дорабатывалась, но не испытывалась.

Характеристики МДР-7: экипаж – 3–4 человека, силовая установка – 2 х М-89 мощностью по 1100 л. е., размах крыла – 17,0 м и его площадь – 36,0 м2, длина – 14,6 м, вес пустого – 4100 кг, взлетный вес – 6300 кг, максимальная скорость – 494 км/ч, дальность – 3500 км, практический потолок – 9000 м, вооружение – 2 пулемета БС калибра 12,7 мм, 2 пулемета ШКАС калибра 7,62 мм и 1000 кг бомб.

В 1942 г. в соответствии с техническим заданием на создание морского дальнего разведчика ОКБ Г.М. Бериева, находившееся в эвакуации в Омске, разработало проект самолета МДР-10 в нескольких вариантах – амфибия, противолодочный, фото-разведчик и десантный. Это была двухкилевая летающая лодка с крылом типа «чайка», в качестве силовой установки применялись два двигателя М-71. Вооружение состояло из одной 23-мм пушки, четырех 7,62-мм пулеметов и двух 12,7-мм пулеметов. Самолет мог брать до 3000 кг бомб на внешней подвеске.

Альтернативный проект гидросамолета под обозначением РТБ был разработан под руководством Болыпенко на заводе № 288. Самолет оснащался двумя двигателями М-90, он мог нести до 2500 кг бомб или две торпеды, в качестве оборонительного оружия имел четыре 12,7-мм пулемета.

Оба проекта не реализовывались.

Характеристики МДР-10: экипаж – 6 человек, силовая установка – 2 х М-71 мощностью по 1700 л. е., размах крыла – 33,0 м и его площадь – 120,0 м2, длина – 23,0 м, взлетный вес – 22 100 кг, максимальная скорость – 400 км/ч, дальность – 5600 км, практический потолок – 8100 м, вооружение – 1 пушка ВЯ калибра 23 мм, 2 пулемета УБТ калибра 12,7 мм, 4 пулемета ШКАС калибра 7,62 мм и 3000 кг бомб.